{ "ar": { "title": "باحثون كنديون يبتكرون مادة نانوية تجمع بين متانة الفولاذ وخفة الإسفنج", "content": "

أوتاوا-العاصمة نيوز

\n\n

نجح فريق بحثي من كلية الهندسة بجامعة تورونتو الكندية في ابتكار مادة نانوية جديدة تتميز بمزيج فريد من القوة التي تقارب فولاذ الكربون والخفة المشابهة لمادة الستايروفوم (الإسفنج)، في إنجاز علمي يُعد تقدماً بارزاً في تصميم المواد الخفيفة ذات الأداء العالي.

\n\n

وأوضحت دراسة نشرت في دورية Advanced Materials أن الباحثين اعتمدوا في تصميم المادة على شبكات ثلاثية الأبعاد على المستوى النانوي، مما مكن المادة من تحمل الأحمال بكفاءة كبيرة مقارنةً بوزنها، وحل مشكلة الإجهاد والانكسارات الداخلية التي كانت تواجه المواد الشبكية التقليدية.

\n\n

وأكد الفريق البحثي أن خوارزميات التعلم الآلي، وبالأخص الخوارزمية البايزية متعددة الأهداف، لعبت دوراً أساسياً في اختيار أفضل أشكال الشبكات لتوزيع الإجهاد بشكل متساوٍ، فيما تم طباعة النماذج باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد بتقنية البلمرة ثنائية الفوتون لإنتاج شبكات كربونية محسّنة واختبارها عملياً.

\n\n

وأظهرت النتائج أن الشبكات المحسّنة ضاعفت القوة مقارنةً بالتصاميم السابقة، وحققت تحملاً يعادل نحو خمسة أضعاف التيتانيوم، مما يجعل هذه المادة واعدة للاستخدام في مجالات عدة، وخاصة في قطاعات الطيران والصناعات الهندسية المتقدمة.

\n\n

ويشكل هذا الابتكار العلمي خطوة مهمة في مجال المواد الخفيفة عالية الأداء، إذ يساهم في تطوير تقنيات تقلل الوزن وتزيد المتانة، ما يفتح آفاقاً واسعة لتطبيقات مستقبلية في الطيران والفضاء والهندسة المتقدمة.

" , "tags": ["ابتكار علمي", "مواد نانوية", "جامعة تورونتو", "تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد", "المواد الخفيفة", "الصناعات الهندسية", "الطيران"] }, "en": { "title": "Canadian Researchers Develop Nanomaterial Combining Steel Strength with Sponge Lightness", "content": "

Ottawa - Capital News

\n\n

A research team from the Faculty of Engineering at the University of Toronto, Canada, has developed a new nanomaterial that combines strength comparable to carbon steel with lightness similar to styrofoam (sponge), marking a significant scientific advancement in designing high-performance lightweight materials.

\n\n

A study published in the journal Advanced Materials indicated that the researchers based the material design on three-dimensional nanoscale networks, enabling it to bear loads efficiently relative to its weight and addressing internal stress and fracture issues faced by traditional lattice materials.

\n\n

The research team highlighted that machine learning algorithms, especially the multi-objective Bayesian algorithm, played a crucial role in selecting the optimal network shapes to evenly distribute stress, while the models were printed using a two-photon polymerization 3D printer to produce optimized carbon lattices and test them practically.

\n\n

Results showed that the optimized lattices doubled the strength compared to previous designs and achieved load-bearing capacity about five times that of titanium, making this material promising for use in various sectors, particularly aviation and advanced engineering industries.

\n\n

This scientific innovation represents a significant step in the field of high-performance lightweight materials, contributing to the development of technologies that reduce weight and increase durability, opening wide horizons for future applications in aviation, space, and advanced engineering.

" , "tags": ["Scientific Innovation", "Nanomaterials", "University of Toronto", "3D Printing Technology", "Lightweight Materials", "Engineering Industries", "Aviation"] }, "fr": { "title": "Des chercheurs canadiens développent un nanomatériau alliant la résistance de l'acier à la légèreté de l'éponge", "content": "

Ottawa - Capital News

\n\n

Une équipe de recherche de la Faculté de génie de l'Université de Toronto, au Canada, a mis au point un nouveau nanomatériau combinant une résistance proche de celle de l'acier au carbone et une légèreté similaire à celle du polystyrène expansé (éponge), marquant une avancée scientifique majeure dans la conception de matériaux légers à haute performance.

\n\n

Une étude publiée dans la revue Advanced Materials a indiqué que les chercheurs ont basé la conception du matériau sur des réseaux tridimensionnels à l'échelle nanométrique, ce qui lui permet de supporter des charges avec une grande efficacité par rapport à son poids, tout en résolvant les problèmes de contraintes et de fractures internes rencontrés par les matériaux en réseau traditionnels.

\n\n

L'équipe de recherche a souligné que les algorithmes d'apprentissage automatique, en particulier l'algorithme bayésien multi-objectifs, ont joué un rôle clé dans la sélection des meilleures formes de réseaux pour répartir uniformément les contraintes, tandis que les modèles ont été imprimés à l'aide d'une imprimante 3D à polymérisation biphotonique pour produire des réseaux carbonés optimisés et les tester pratiquement.

\n\n

Les résultats ont montré que les réseaux optimisés ont doublé la résistance par rapport aux conceptions précédentes et ont atteint une capacité de charge équivalente à environ cinq fois celle du titane, ce qui rend ce matériau prometteur pour une utilisation dans plusieurs secteurs, notamment l'aviation et les industries d'ingénierie avancée.

\n\n

Cette innovation scientifique constitue une étape importante dans le domaine des matériaux légers à haute performance, contribuant au développement de technologies qui réduisent le poids et augmentent la durabilité, ouvrant de larges perspectives pour des applications futures dans l'aviation, l'espace et l'ingénierie avancée.

" , "tags": ["Innovation scientifique", "Nanomatériaux", "Université de Toronto", "Impression 3D", "Matériaux légers", "Industries de l'ingénierie", "Aviation"] }, "tr": { "title": "Kanadalı Araştırmacılar Çelik Gücü ile Sünger Hafifliğini Birleştiren Nano Malzeme Geliştirdi", "content": "

Ottawa - Capital News

\n\n

Kanada'daki Toronto Üniversitesi Mühendislik Fakültesi'nden bir araştırma ekibi, karbon çeliğine yakın dayanıklılık ve strafor (sünger) benzeri hafiflik özelliklerini birleştiren yeni bir nano malzeme geliştirdi. Bu, yüksek performanslı hafif malzemelerin tasarımında önemli bir bilimsel ilerleme olarak kabul ediliyor.

\n\n

Advanced Materials dergisinde yayımlanan bir çalışmada, araştırmacıların malzeme tasarımında nanoskopik üç boyutlu ağlar kullandıkları belirtildi. Bu sayede malzeme, ağırlığına kıyasla yüksek verimle yük taşıyabiliyor ve geleneksel kafes malzemelerde karşılaşılan iç gerilme ve kırılma sorunları çözülebiliyor.

\n\n

Araştırma ekibi, özellikle çok amaçlı Bayes algoritması olmak üzere makine öğrenimi algoritmalarının, gerilmenin eşit dağılımı için en uygun ağ şekillerinin seçilmesinde önemli rol oynadığını vurguladı. Modeller, iki foton polimerizasyon teknolojisi kullanan 3D yazıcı ile basılarak optimize edilmiş karbon ağları üretildi ve pratik olarak test edildi.

\n\n

Sonuçlar, optimize edilen ağların önceki tasarımlara göre dayanıklılığı iki katına çıkardığını ve titanyumun yaklaşık beş katı yük taşıma kapasitesi sağladığını gösterdi. Bu da malzemenin özellikle havacılık ve ileri mühendislik sektörlerinde kullanılmak üzere umut vadettiğini ortaya koyuyor.

\n\n

Bu bilimsel yenilik, yüksek performanslı hafif malzemeler alanında önemli bir adım teşkil ediyor. Ağırlığı azaltıp dayanıklılığı artıran teknolojilerin geliştirilmesine katkıda bulunarak, havacılık, uzay ve ileri mühendislik alanlarında gelecekteki uygulamalar için geniş imkanlar sunuyor.

" , "tags": ["Bilimsel Yenilik", "Nanomalzemeler", "Toronto Üniversitesi", "3D Baskı Teknolojisi", "Hafif Malzemeler", "Mühendislik Sanayileri", "Havacılık"] }, "ku": { "title": "Lêkolînerên Kanadayî Materyaleke Nanoyî Pêşkeş Dikin ku Hêza Polad û Hêvîya Sponge Bihev Bikin", "content": "

Otawa - Capital News

\n\n

Tîma lêkolînê ya ji Fakulteya Endazyariyê ya Zanîngeha Toronto ya Kanadayê materyaleke nanoyî ya nû çêkir ku di navbera hêza ku wek polada karbonê ye û hêvîya ku wek styrofoam (sponge) tê hesibandin, têkildar dike, ku vê yekê pêşketina zanistî ya girîng di dizaynekirina materyalên hêjmar û hêvî de ye.

\n\n

Lêkolînê ku di kovara Advanced Materials de weşandin, nîşan da ku lêkolîneran li ser torên sêdimensîyonî yên li asta nano xebitandin, ku ev materyalê bi awayekî efikas karîbû bû ku baran bi giraniya xwe bigire û pirsgirêka stres û şikestina hundirî yên ku di materyalên torî yên kevnar de tên dîtin, çareser kir.

\n\n

Tîma lêkolînê îşaret kir ku algoritmayên fêrkirina makîneyê, bi taybetî algoritma bayesî ya pir armancî, rolê sereke li hilbijartina formên herî baş yên toran ji bo belavkirina stresê bi hevahengî bû, û modelên bi çapkirina 3D ya bi teknolocyayê polîmerîzasyona dufotonî çap kirin da ku torên karbonî yên pêşkeşkirî çêbikin û bi pratîkî ceribandin.

\n\n

Encamên nîşan da ku torên pêşkeşkirî hêza xwe bi du caran zêde kirin û karîbûne ku barê ku têk çêdike heta pênc caran zêdetir ji titanîyumê bibe, ku ev materyalê ji bo bikaranînê di çend qada cuda de, bi taybetî di balafiran û pîşesaziya endazyarî de, hêvîdar dike.

\n\n

Ev pêşketina zanistî gavê girîng e di qada materyalên hêvî û hêjmar de, ku di pêşveçûna teknolocyayên ku giraniya materyalan dikêşîne û dirêjahiya wan zêde dike, beşdar dike û deriyên fireh ji bo sepandinên pêşerojî di balafiran, fêza û endazyariya pêşkeftî de veke.

" , "tags": ["Pêşketina Zanistî", "Nanomaterial", "Zanîngeha Toronto", "Teknolojîya çapkirina 3D", "Materyalên hêvî", "Pîşesaziya Endazyarî", "Balafiran"] }, "ru": { "title": "Канадские исследователи разработали наноматериал, сочетающий прочность стали и легкость губки", "content": "

Оттава - Capital News

\n\n

Команда исследователей из факультета инженерии Университета Торонто в Канаде разработала новый наноматериал, сочетающий прочность, близкую к углеродистой стали, и легкость, аналогичную пенополистиролу (губке), что является значительным научным прорывом в области разработки высокоэффективных легких материалов.

\n\n

В исследовании, опубликованном в журнале Advanced Materials, говорится, что ученые использовали трехмерные наноструктурные сети, что позволило материалу эффективно выдерживать нагрузки относительно его веса и решать проблему внутренних напряжений и трещин, характерных для традиционных сетчатых материалов.

\n\n

Исследовательская группа отметила, что алгоритмы машинного обучения, в частности многоцелевой байесовский алгоритм, сыграли ключевую роль в выборе оптимальных форм сетей для равномерного распределения напряжений, а модели были напечатаны с помощью 3D-принтера с технологией двухфотонной полимеризации для создания оптимизированных углеродных сеток и их практического тестирования.

\n\n

Результаты показали, что оптимизированные сети удвоили прочность по сравнению с предыдущими разработками и обеспечили нагрузочную способность примерно в пять раз выше титана, что делает этот материал перспективным для использования в различных сферах, особенно в авиации и передовых инженерных отраслях.

\n\n

Этот научный прорыв является важным шагом в области высокоэффективных легких материалов, способствуя развитию технологий, уменьшающих вес и повышающих прочность, открывая широкие возможности для будущих применений в авиации, космосе и передовой инженерии.

" , "tags": ["Научные инновации", "Наноматериалы", "Университет Торонто", "3D-печать", "Легкие материалы", "Инженерные отрасли", "Авиация"] }, "fa": { "title": "محققان کانادایی ماده نانویی با ترکیب استحکام فولاد و سبکی اسفنج ابداع کردند", "content": "

اتاوا - Capital News

\n\n

یک تیم پژوهشی از دانشکده مهندسی دانشگاه تورنتو کانادا ماده نانویی جدیدی توسعه داده‌اند که ترکیبی از استحکام نزدیک به فولاد کربنی و سبکی مشابه استایروفوم (اسفنج) دارد؛ این پیشرفت علمی گامی مهم در طراحی مواد سبک و با عملکرد بالا محسوب می‌شود.

\n\n

مطالعه‌ای که در نشریه Advanced Materials منتشر شده، نشان می‌دهد محققان در طراحی این ماده از شبکه‌های سه‌بعدی در مقیاس نانو استفاده کرده‌اند که امکان تحمل بار بالا را نسبت به وزن فراهم می‌کند و مشکلات تنش و شکست داخلی که در مواد شبکه‌ای سنتی وجود داشت را برطرف کرده است.

\n\n

تیم پژوهشی تأکید کرده است که الگوریتم‌های یادگیری ماشین، به‌ویژه الگوریتم بیزی چندهدفه، نقش کلیدی در انتخاب بهترین شکل‌های شبکه برای توزیع یکنواخت تنش ایفا کرده‌اند. مدل‌ها با استفاده از چاپگر سه‌بعدی با فناوری پلیمریزاسیون دو فوتونی چاپ و شبکه‌های کربنی بهینه شده تولید و آزمایش شده‌اند.

\n\n

نتایج نشان داد که شبکه‌های بهینه شده قدرت خود را نسبت به طرح‌های قبلی دو برابر کرده و تحمل بار معادل تقریباً پنج برابر تیتانیوم را دارند که این ماده را برای استفاده در صنایع مختلف، به‌ویژه هوافضا و مهندسی پیشرفته، بسیار امیدوارکننده می‌سازد.

\n\n

این نوآوری علمی گامی مهم در زمینه مواد سبک و با عملکرد بالا است که به توسعه فناوری‌هایی برای کاهش وزن و افزایش دوام کمک می‌کند و افق‌های گسترده‌ای برای کاربردهای آینده در هوافضا، مهندسی پیشرفته و صنایع مرتبط باز می‌کند.

" , "tags": ["نوآوری علمی", "نانومواد", "دانشگاه تورنتو", "فناوری چاپ سه‌بعدی", "مواد سبک", "صنایع مهندسی", "هوافضا"] } }